Creusabro^® pour les machines de recyclage - Acier résistant à l'usure pour les applications exigeantes

Lorsque l'usure constitue un défi majeur

Les machines de recyclage sont soumises à des niveaux élevés d'usure abrasive et à des charges mécaniques importantes lors de leur fonctionnement quotidien. Lors du broyage et du traitement, des matériaux durs et abrasifs entrent en contact avec les composants de la machine.  Parallèlement, les composants sont également soumis à des charges d’impact et à des forces mécaniques variables.

Les composants qui entrent en contact direct avec les matières premières ou qui participent directement au processus de broyage sont soumis à des charges particulièrement élevées. Ces applications nécessitent des matériaux alliant une résistance élevée à l’usure à une ténacité suffisante et à des propriétés de mise en œuvre adaptées. 

Creusabro^® a été développé pour les applications soumises à une usure intense et convient à une large gamme de composants soumis à des charges élevées dans les machines de recyclage et de broyage.

Creusabro^® pour l’usure abrasive et les charges mécaniques

Dans les applications de recyclage, les composants sont souvent exposés simultanément à différents types de charges. Les matériaux abrasifs provoquent une usure continue, tandis que les particules dures présentes dans le matériau d’alimentation peuvent générer des charges d’impact supplémentaires.

Creusabro^® allie une haute résistance à l’usure à une bonne ténacité, ce qui le rend adapté aux applications nécessitant à la fois une résistance à l’usure et une résistance suffisante aux charges mécaniques.

Une caractéristique importante du Creusabro^® réside dans son concept métallurgique fondé sur l’effet TRIP (« Transformation Induced by Plasticity », ou « transformation induite par la plasticité »). En cours de fonctionnement, la déformation plastique peut entraîner un durcissement par écrouissage de la surface du matériau. En fonction du profil de charge et des conditions de fonctionnement spécifiques, la dureté de surface peut augmenter d’environ 70 HB. Le degré réel d’écrouissage dépend toutefois de l’application concernée et des conditions de charge spécifiques.

La facilité d’usinage constitue un autre aspect important. Les pièces d’usure destinées aux machines de recyclage sont souvent fabriquées sur mesure selon les exigences spécifiques de conception et d’installation. Le Creusabro^® peut être transformé en pièces découpées sur mesure, en composants chanfreinés et usinés, ainsi qu’en assemblages soudés.

Le Creusabro^® offre également une bonne résistance aux contraintes thermiques. Le Creusabro^® 8000 peut être utilisé à des températures allant jusqu’à environ 450 °C.

Le Creusabro^® 8000 en pratique : Application dans les machines de recyclage

Un fabricant de machines de recyclage mobiles et fixes utilise le Creusabro^® 8000 spécifiquement pour les composants soumis à une usure intense. C’est le cas, par exemple, du disque d’outillage, qui intervient directement dans le processus de broyage et est exposé à des matériaux abrasifs ainsi qu’à des contraintes mécaniques.

Le Creusabro^® 8000 est fourni avec une dureté à la livraison d’environ 430 à 500 HB. En cours d’utilisation, la surface peut subir un durcissement par déformation supplémentaire dû à l’effet TRIP. La dureté pouvant être atteinte dépend des conditions de fonctionnement spécifiques et du profil de charge ; des valeurs de dureté d’environ 470 à 540 HB sont spécifiées pour le matériau dans sa plage de fonctionnement. Les disques d’outillage sont fabriqués à partir de Creusabro^® 8000, découpés selon la géométrie requise, puis soumis à un usinage supplémentaire. Un robot de soudage est utilisé pour la fabrication ultérieure. Le soudage robotisé permet des processus de soudage reproductibles et une qualité de fabrication constante.

Le projet comprend également d’autres composants de la machine de recyclage, notamment des cassettes à changement rapide et des barres de coupe secondaires. Celles-ci sont fabriquées en S355 et sont également soudées par robot. Les différents matériaux sont sélectionnés en fonction de la fonction respective et des conditions de charge des composants.

Le Creusabro^® 8000 est donc utilisé spécifiquement là où la haute résistance à l’usure du matériau offre un avantage technique – en particulier pour les disques d’outillage intervenant directement dans le processus de broyage.

Dans les machines de recyclage mobiles notamment, la haute résistance à l’usure du Creusabro^® permet de concevoir des structures au poids optimisé.

UnionStahl accompagne le projet en tant que partenaire d’application et de fabrication, depuis l’usinage des plaques de Creusabro^® jusqu’à la fabrication robotisée des composants et des assemblages soudés.

Cette étude de cas montre comment le Creusabro^® 8000 peut être spécifiquement utilisé dans les zones soumises à une forte usure des machines de recyclage et transformé en composants finis à l’aide de technologies de fabrication modernes.

De la tôle Creusabro^® au composant fini

Les applications du Creusabro^® vont des simples pièces découpées sur mesure aux composants complexes prêts à être installés.

Selon le composant, différents procédés de fabrication peuvent être utilisés :

• Découpe à l'oxycoupage
• Découpe au laser
• Chanfreinage
• Usinage mécanique
• Formage
• Soudage

La clé réside dans l’adaptation du traitement à la géométrie spécifique du composant et à son application. Cela permet de transformer le Creusabro^® en composants et assemblages anti-usure sur mesure, conformément aux exigences de l’application visée.

Conclusion : Creusabro^® pour les applications exigeantes du recyclage

L’étude de cas illustre l’utilisation ciblée du Creusabro^® 8000 dans les technologies de recyclage – en particulier pour les disques d’outillage soumis à des charges abrasives et mécaniques élevées pendant le processus de broyage.

Lorsque des matériaux abrasifs et des charges mécaniques agissent sur les composants des machines, Creusabro^® offre une solution qui allie une résistance élevée à l’usure, une bonne ténacité et de bonnes propriétés d’usinage. L’effet TRIP permet à la surface du matériau de s’écrouir en cours de fonctionnement, le degré réel d’écrouissage dépendant des conditions de charge spécifiques.

Creusabro^® convient ainsi aux composants pour lesquels la combinaison de la résistance à l’usure, de la capacité de charge et de la facilité de fabrication est essentielle.